Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Изучение способов и технологий упрочнения пород кровли быстротвердеющими составами↑ ⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 11 Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Цель работы – изучение упрочнения пород кровли нагнетанием полиуретановых составов и химическим анкерованием. Работа выполняется в течение 4ч.
Порядок выполнения работы 1. Ознакомиться с методами выбора способов и параметров технологических схем упрочнения пород кровли. 1.1. Выбор способа упрочнения пород кровли быстротвердеющими составами 1.1.1. Главным критерием, в соответствии с которым выбираются способ и параметры технологической схемы упрочнения пород кровли, является их средняя кусковатость при обрушениях. К первой (I) группе относятся породы, у которых при обрушении преобладают куски с размерами менее 0,1м, ко второй (II) – 0,1…0,3м, к третьей (III) – 0,3…0,5м и к четвертой (IV) – более 0,5м. 1.1.2. Условия, в которых применение каждого из способов упрочнения будет наиболее целесообразным, приведены в табл. 11.1. Кроме того, пласт, на котором производится упрочнение пород кровли быстротвердеющими составами, не должен быть подработан нижележащим на расстоянии менее 15м.
Таблица 11.1 – Условия применения способов упрочнения пород кровли
1.2. Технология упрочнение пород нагнетанием полиуретановых составов 1.2.1. Процесс нагнетания скрепляющего полиуретанового состава (рис. 11.1) включает в себя: подготовительные операции (бурение шпуров, монтаж линии громкоговорящей или телефонной связи, доставка в лаву запорно-смесительной арматуры, доставка к нагнетательной установке емкостей с компонентами скрепляющего состава, которыми являются полиол и полиизоцианат, проверка работоспособности нагнетательного оборудования
Рисунок 11.1 – Технологическая схема упрочнения пород кровли нагнетанием полиуретановых составов 1 – тройник; 2 – шаровой кран; 3 – ниппель; 4 – лабиринтный смеситель; 5 – загрузочная трубка; 6 – герметизатор; 7 – удлинительные трубки; 8 – обратный клапан; 9 – высоконапорная магистраль; 10 – сжатый воздух; 11 – телефонная связь; 12 – нагнетательная установка; 13 – отводные шланги; 14 – емкости с компонентами.
и и др.), непосредственно работы по нагнетанию и заключительные операции (демонтаж смесительно-запорной арматуры, уборка средств бурения, промывка нагнетательной установки, демонтаж линии связи и др.). 1.2.2. Нагнетание полиуретановых составов производится через шпуры диаметром 42…45мм и длиной 4,0…4,5м. Герметизация их осуществляется на глубине 1,2…1,5м. Номинальное давление нагнетания – 2…5МПа, темп нагнетания 7…9л/мин. Угол подъема шпуров для нагнетания, расстояние между ними и расход состава на один шпур выбираются в соответствии с данными табл. 11.2.
Таблица 11.2 – Параметры способа упрочнения пород кровли нагнетанием полиуретановых составов
Уточнение значений параметров нагнетания в пределах рекомендуемых диапазонов осуществляется для конкретных горно-геологических условий по результатам пробных нагнетаний. Повторное выполнение работ по нагнетанию полиуретановых составов рекомендуется производить после подвигания лавы на 3,5…4,0м. Если при подвигании лавы на 2,0…2,5м наблюдаются значительные обрушения пород, нагнетание следует повторить в шпуры, пробуренные в промежутках между первоначальными.
1.2.3. На период работы по упрочнению пород кровли на выемочном участке рекомендуется организовать бригаду в количестве 4 человек под руководством инженерно-технического работника. Члены бригады должны выполнять следующие работы: один рабочий управляет нагнетательной установкой, второй – заливает компоненты состава в расходные емкости и двое рабочих выполняют операции в зоне упрочнения – герметизируют шпуры, подключают их к магистрали, осуществляют контроль за ходом упрочнения. Бурение шпуров производится бурильщиками из числа рабочих очистного забоя. Необходимо так организовать процесс упрочнения, чтобы к моменту начала нагнетания было пробурено не менее двух шпуров. В дальнейшем работы по бурению и нагнетанию могут проводиться параллельно. 1.2.4. Работы по упрочнению пород кровли рекомендуется выполнять в ремонтно-подготовительную смену. Площадь упрочняемой зоны может достигать 100…140м2 кровли в смену, протяженность упрочняемого участка неустойчивой кровли по длине лавы – 20…35м, количество обрабатываемых в смену шпуров – 6…8. 1.3. Технология упрочнения пород кровли способом химического анкерования 1.3.1. Сущность химического анкерования заключается в армировании массива пород стержнями (анкерами), закрепленными по всей длине шпура твердеющими химическими композициями, компоненты которых предварительно подаются в шпур в ампулах. После разрушения находящихся в шпуре ампул (путем вращения сверлом армирующего стержня), компоненты химической композиции смешиваются, заполняют пространство между поверхностью стержня и стенками шпура и вступают в реакцию полимеризации. В результате отвердения состава осуществляется не только армирование ослабленного породного массива жесткими стержнями, но и упрочнение его твердеющей химической композицией, проникающей в околошпуровые трещины. 1.3.2. Схемы химического анкерования неустойчивых пород кровли в очистных забоях представлены на рис. 11.2. В зависимости от места установки анкеров в породном массиве, а также от мощности обрушившихся пород и степени их нарушенности (группа по кусковатости) используются следующие модификации этих схем: – однорядная с механическими связями между стержнями по горизонтали (рис. 11.2 а); – двухрядная с механическими связями между стержнями по вертикали (рис. 11.2 б); – двухрядная с механическими связями между стержнями по вертикали и горизонтали (рис. 11.2 в); – однорядная без механических связей между стержнями (профилактическое анкерование) (рис. 11.2 г). Анкерование по одной из первых трех схем (рис. 11.2, схемы а, б, в) осуществляется сразу же после обрушения пород кровли в лаве. Эти схемы можно назвать схемами первичного анкерования. Профилактическое анкерование (рис. 11.2 г) производится после первичного анкерования и подвигания лавы на расстояние, равное глубине первичного анкерования, при условии прекращения обрушения пород кровли. Под глубиной анкерования пород кровли в лаве подразумевается расстояние (в направлении подвигания лавы), на которые распространяется упрочнение от одного цикла анкерования. Глубина первичного анкерования (рис. 11.2, схемы а, б, в) устанавливается экспериментальным путем. Наиболее часто она равна удвоенной ширине захвата комбайна или удвоенному шагу установки (передвижки) крепи при струговой выемке. Глубина профилактического анкерования (рис. 11.2 г) равна ширине захвата комбайна или шагу установки (передвижки) крепи при струговой выемке.
Рисунок 11.2 – Схемы химического анкерования неустойчивых пород кровли а) однорядная с механическими связями между стержнями по горизонтали; б) двухрядная с механическими связями между стержнями по вертикали; в) двухрядная с механическими связями между стержнями по вертикали и горизонтали; г) однорядная без механических связей между стержнями (профилактическое анкерование). 1.3.3 Средствами химического анкерования являются: буровое оборудование и инструмент, армирующие стержни, ампулы. Содержащие компо ненты скрепляющей композиции, опорно-поддерживающие элементы, средства вспомогательного назначения. 1.3.4. К буровому оборудованию относятся электро- и пневмосверла, перфораторы, буровые установки, компоненты буровых штанг и породные резцы. Для бурения шпуров в горных выработках (при упрочнении пород кровли на сопряжении лавы с подготовительными выработками) рекомендуется применять колонковые электросверла, перфораторы, буровые станки БС-1М и БС-1Д, установки для бурения шпуров под анкерную крепь типа УВАК и др. 1.3.5. Армирующие стержни изготавливают из стального проката стеклопластика и древесины. Для укрепления массивов пород кровли в лавах применяются стальные стержни (рис. 11.3 а, б). Стержни из стеклопластика и древесины применяются для укрепления угольных забоев в лавах методом химического анкерования на пластах мощностью более 2,5…3,0м. Металлические армирующие стержни изготавливают из арматурной (рис. 11.3 а) или гладкой (рис. 11.3 б) стали диаметром 25 и 28мм. С целью гарантированного разрушения ампул и лучшего перемешивания химических компонентов концы металлических стержней выполняют в виде «ласточкиного хвоста» или срезают под углом 45˚. 1.3.6. Ампулы с химическими композициями (рис. 11.4) выпускают диаметром 36…38мм (под шпуры диаметром 42…44мм) и длиной 300…350мм. Ампулы с пенополиуретановой композицией (рис. 11.4 а) представляют собой полиэтиленовою оболочку 1, заполненную полиэфиром 3, в которую помещается стеклянная пробирка 2, с кодицином 4, запечатанная пробкой. Ампулы на основе фенолформальдегидной композиции изготавливают двух модификаций: в виде полиэтиленового рукава с перегородкой по всей длине ампулы (рис. 11.4 б) и в виде двух, расположенных друг в друге трубок (рис. 11.4 в). В одной из полостей (трубок) помещена смола 3, во второй – отвердитель с песком 4. Ампулы с фурановой композицией могут выполняться в виде, показанном на рис. 4 а, где 3-смола, 4-отвердитель с песком, а также в виде полиэтиленовых или стеклянных ампул, каждая из которых заполнена либо смолой 3, либо отвердителем с песком 4 (рис. 11.4 в). Эти ампулы засыпаются в шпур в таком соотношении: на две ампулы со смолой приходится одна ампула с отвердителем. Время начала отвердения пенополиуретановой композиции – 15…20с. фенолоформальдегидной – не более 2,5мин, фурановой – 12…30с. Для предотвращения вытекания состава из восстающих шпуров в момент разрушения ампул на концах стержней устанавливают уплотнительные кольца из упругого материала (резины, пенопластов). На практике часто применяют уплотнительные кольца, вырезанные из конвейерной ленты. Диаметр отверстия в уплотнительном кольце должен быть на 2-3мм меньше диаметра стержня.
Рисунок 11.3 – Армирующие стержни для химического анкерования: а, б – из стали; в, г – из стеклопластика; д – из древесины
1.3.7. В комплект анкерной крепи входят опорно-поддерживающие элементы (прогоны, подхваты), предназначенные для создания механических связей между армирующими стержнями с целью предотвращения расслоения и обрушения пород, в пространстве между стержнями. Прогоны (рис. 11.2 а) изготавливают из дерева, листовой стали и полимерных материалов, подхваты (рис. 11.2 б) – из дерева или металла (гибкой полосы, швеллеров). Совместно с прогонами и подхватами с целью предотвращения расслоения и обрушения пород, может также применяться затяжка из распилов (рис. 11.2 в). Применение опорно-поддерживающих элементов обеспечивает связь между соседними анкерами или по горизонтали (рис. 11.2 а), или по вертикали (рис. 11.2 б), или как по горизонтали, так и по вертикали (рис. 11.2 в). При навеске опорно-поддерживающих элементов их продевают отверстиями через концы стержней, выступающих из массива, и прижимают к породной стенке гайками через шайбы, которые навинчивают на стержень. Гайки следует затягивать через 10…15мин после установки стержня, когда скрепляющий состав в шпуре успевает отвердеть и приобрести необходимую прочность. 1.3.8. К вспомогательным средствам анкерования относятся переходники для вращения армирующих стержней при их установке, сверло для выполнения отверстий в деревянных опорно-поддерживающих элементах, зарядник для одновременной установки в шпур нескольких ампул, ключи или гайковерты для затягивания гаек. 1.3.9. Области применения технологических схем химического анкерования пород кровли в лавах, показанных на рис. 11.2, приведены в табл. 11.3.
Таблица 11.3 – Области применения технологических схем химического анкерования пород кровли в лавах
Технологическая схема, представленная на рис. 11.2 б, применяется также для крепления сопряжений лав с подготовительными выработками. В этом случае армирующие стержни устанавливаются в породах кровли со стороны подготовительной выработки в промежутках рамной крепи с опережением очистного забоя на 7…10м. При использовании технологической схемы, представленной на рис. 11.2в, в породах II и III категории по кусковатости под подхваты рекомендуется укладывать затяжку. В породах кровли IV группы по кусковатости профилактическое анкерование (рис. 11.2 г) не производится. 1.3.10. Устья шпуров нижнего ряда в двухрядных схемах (рис. 11.2 б и 11.2в) следует располагать на расстоянии ао, равном 0,10…0,15м от кромки угольного пласта над пластом. Расстояние между рядами а (м) в двухрядных схемах (рис. 11.2 б и 11.2 в) рекомендуется принимать равным примерно половине мощности обрушающихся пород, т.е. а = hобр / 2. Величина, а не должна превышать 1,0м. Приведенные в пункте 1.3.10 рекомендации распространяются на химическое анкерование пород кровли на сопряжениях лавы с подготовительными выработками (рис. 11.2 б). 1.3.11. Углы установки армирующих стержней рекомендуется принимать согласно рекомендациям, приведенным в табл. 11.4.
Таблица 11.4 – Углы установки армирующих стержней
Приведенные в табл. 11.4 рекомендации распространяются на химическое анкерование пород кровли на сопряжениях лавы с подготовительными выработками (рис. 11.2 б). 1.3.12. Шаг установки анкеров (расстояние между анкерами) в ряду устанавливается по данным табл. 11.5.
Таблица 11.5 – Шаг установки анкеров в ряду
Приведенные в табл. 11.5 рекомендации распространяются на химическое анкерование пород кровли на сопряжениях лавы с подготовительными выработками (рис. 11.2 б). 1.3.13. Длины армирующих стержней определяются по формулам, приведенным в табл. 11.6.
Таблица 11.6 - Формулы для определения длин армирующих стержней
В формулах табл. 11.6 приняты следующие обозначения: l – длина армирующего стержня в однорядной схеме анкерования (рис. 11.2 а), м; lн, lв – длины армирующих стержней соответственно нижнего и верхнего рядов в двухрядных схемах анкерования (рис. 11.2 б и 11.2 в), м; lпроф – длина армирующего стержня при профилактическом анкеровании (рис. 11.2 г), м; l1 = 0,10…0,25 – длина части армирующего стержня, выступающего из устья шпура и служащего для монтажа опорно-поддерживающих элементов, м; L – глубина первичного анкерования, м; можно принимать L = 2r, где r – ширина захвата комбайна или шаг установки (передвижки) крепи при струговой выемке, м; hобр – мощность обрушающихся пород кровли, м; Lпроф – глубина профилактического анкерования, м; необходимо принимать Lпроф = r; β – угол установки армирующих стержней в однорядных схемах анкерования (рис. 11.2 а и 11.2 г – профилактическое анкерование), град; βн, βв – углы установки армирующих стержней соответственно нижнего и верхнего рядов в двухрядных схемах анкерования (рис. 11.2 б, 11.2 в), град; Δl = 0,3…0,5 – величина закрепления армирующего стержня за пределами глубины анкерования при однорядной схеме анкерования (рис. 11.2 а), м; Δlн = 0,3…0,5 – величина закрепления армирующего стержня нижнего ряда за пределами глубины анкерования при двухрядных схемах анкерования (рис. 11.2 б и 11.2 в), м; Δlв = 0,3…0,5 – величина закрепления армирующего стержня верхнего ряда в необрушающихся породах при двухрядных схемах анкерования (рис. 11.2 б, в), м; Δlпроф = 0,3…0,5 – величина закрепления армирующего стержня за пределами глубины профилактического анкерования (рис. 11.2 г), м. Значения длин армирующих стержней, полученные по приведенным в табл. 11.6 формулам, корректируются до ближайшей большей величины типоразмерного ряда (1,6м; 1,8м; 2,0м; 2,2м; 2,5м; 3,0м; 3,5м). При укреплении пород кровли на сопряжениях лавы с подготовительными выработками длина стержней нижнего ряда l принимается равной 2,5…3,5м. Длина стержней верхнего ряда l (м) определяется по приведенной в табл. 11.6 формуле для двухрядных схем анкерования. Полученное значение l корректируется до ближайшей большей величины приведенного выше типоразмерного ряда. 1.4. Меры безопасности 1.4.1. Все рабочие, выполняющие работы по упрочнению пород способами нагнетания полиуретановых составов и химического анкерования, должны быть обеспечены противопылевыми респираторами, защитными очками, резиновыми или полиэтиленовыми перчатками. 1.4.2. При работе с ампулами (сосудами с компонентами скрепляющего состава) следует соблюдать осторожность. Брать ампулы (сосуды с компонентами скрепляющего состава) без перчаток не разрешается. При незначительном нарушении герметичности оболочки ампулы ее рекомендуется завернуть в бумагу, перевязать шпагатом и немедленно ввести в шпур. 1.4.3. Не рекомендуется спускать в подземные горные выработки ампулы в количестве, превышающем потребное на рабочий день или смену. 1.4.4. До полного отвердения скрепляющего состава запрещается подвешивать к выступающим концам армирующих стержней различные предметы и оборудование. 2. Ответить письменно на следующие вопросы: 2.1. На какие группы делятся породы кровли по кусковатости? 2.2. В каких случаях целесообразно применять упрочнение пород кровли нагнетанием полиуретановых составов и химическим анкерованием? 2.3. Нарисовать технологическую схему упрочнения пород кровли нагнетанием полиуретановых составов и описать порядок выполнения работ. 2.4. Какие рекомендуются значения параметров технологической схемы упрочнения пород кровли нагнетанием полиуретановых составов (диаметр, длина и угол подъема шпуров, расстояние между шпурами, номинальное давление и темп нагнетания, расход состава на один шпур)? 2.5. Какой достигается объем работ за смену по упрочнению пород кровли нагнетанием полиуретановых составов? 2.6. В чем сущность упрочнения пород кровли способом химического анкерования? 2.7. Нарисовать технологические схемы химического анкерования пород кровли. Объяснить различие между первичным и профилактическим анкерованиями. 2.8. Что подразумевается под глубиной анкерования? Какая принимается глубина первичного и профилактического химических анкерований? 2.9. Какие используются средства химического анкерования (буровое обрушение, армирующие стержни, ампулы с химическими композициями, опорно-поддерживающие элементы и вспомогательные средства)? 2.10. Какие значения диаметров шпуров и армирующих стержней рекомендуется при химическом анкеровании? 2.11. Назвать условия применения различных технологических схем химического анкерования. 2.12. На каком расстоянии от пласта располагаются устья шпуров в однорядных и двухрядных схемах первичного химического анкерования? 2.13. Где располагаются устья шпуров при профилактическом анкеровании? 2.14. Какие углы установки армирующих стержней рекомендуются принимать при первичном и профилактическом химическом анкеровании? 2.15. Какие расстояния между анкерами рекомендуется принимать при первичном и профилактическом анкерованиях? Сколько производится циклов профилактического анкерования в породах кровли II, III и IV групп по кусковатости? 2.16. От каких параметров зависит длина армирующих стержней при первичном и профилактическом анкерованиях? 2.17. Какая технологическая схема химического анкерования используется для укрепления пород кровли на сопряжении лавы с подготовительными выработками? Как устанавливаются в этом случае расстояние от пласта до устьев шпуров первого и второго рядов, углы установки анкеров в ряду, а также длины армирующих стержней нижнего и верхнего рядов? 2.18. Какие меры безопасности необходимо соблюдать при выполнении работ по упрочнению пород кровли способами нагнетания полиуретановых составов и химического анкерования? 3. По данным табл. 11.7 (вариант исходных данных назначается преподавателем) выполнить следующую работу. 3.1. Выбрать способ упрочнения пород кровли. 3.2. При упрочнении пород кровли нагнетанием полиуретановых составов установить длину, диаметр и угол подъема шпуров, а также расстояние между шпурами. 3.3. При упрочнении пород кровли химическим анкерованием: – установить технологическую схему первичного анкерования, для которой определить расстояния от пласта до устьев шпуров нижнего и верхнего рядов, углы установки армирующих стержней, шаг установки анкеров в ряду, а также длины армирующих стержней нижнего и верхнего рядов; – определить угол установки армирующих стержней, шаг установки анкеров и количество циклов анкерования, а также длину армирующих стержней при профилактическом анкеровании; – нарисовать совместные схемы первичного и профилактического анкерования (план, вертикальный разрез). Таблица 11.7 – Исходные данные
СОДЕРЖАНИЕ
Введение.......................................................................................................... 3 Работа 1. Изучение технологических характеристик угольных пластов и вмещающих пород........................................................................................ 4 Работа 2. Изучение классификации пород кровли и почвы угольных пластов, разработанной ДонУГИ для условий Донецкого бассейна............... 11 Работа 3. Определение скорости подачи и теоретической производительности очистного комбайна....................................................................... 18 Работа 4. Определение рациональных технологических и технических параметров струговых установок..................................................................... 24 Работа 5. Определение параметров очистных забоев на тонких и средней мощности пластах крутого падения......................................................... 31 Работа 6. Выбор типа и типоразмера механизированного комплекса....... 35 Работа 7. Расчет параметров паспорта крепления и управления кровлей в лавах с индивидуальной крепью................................................................ 56 Работа 8. Установление нагрузки на очистной забой и графика организации работ по выемке угля в течение суток..................................................... 78 Работа 9. Изучение технологии выемки угля, крепления и управления кровлей в очистных забоях. Определение объема работ, их трудоемкости и производительности труда рабочих....................................................... 80 Работа 10. Выбор схемы расположения и параметров заложения скважин при разупрочнении пород кровли методом передового торпедирования.................................................................................................... 86 Работа 11. Изучение способов и технологий упрочнения пород кровли быстротвердеющими составами................................................................ 99
ДЛЯ ЗАМЕТОК
ДЛЯ ЗАМЕТОК
ДЛЯ ЗАМЕТОК ДЛЯ ЗАМЕТОК ДЛЯ ЗАМЕТОК
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; просмотров: 669; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.220.196.68 (0.011 с.) |